二、地震波辐射源的理论模式
1.集中力系点源
(1)集中力
弹性力学中为了分析连续体的运动，引入：
Δm为ΔV中之质量；ΔF 为
Δm所受之合力。
1)r点上单位质量所受的体力(密度)：
2)r点上单位体积所含质量受到的体力(密度)：
V
r
,
m
Δ
F
Δ
lim
)t,r
(
X
V
Δ
∈
=
→
Δ
V
Δ
r
t),
,r
(
X
t),r
(ρ
m
Δ
F
Δ
V
Δ
m
Δ
lim
V
Δ
F
Δ
lim
t),r
(
F
V
V
∈
=
=
=
→
Δ
→
Δ
即运动方程中的体力项。
*如果：????
?Δ?=Δ∈≠V r 0,V
r 0,t),r ( F *如果：(t) g t)dV', r'( F lim V
V =∫
Δ→Δ当ΔV 趋于r 点时，积分有限。则称g(t)为作用在r 点上的集中力。
用Dirac δ函数表示：
F(r, t)＝g(t)δ(r)
(2)力场的势函数(用Φ和Ψ表示)
*据场论分析，矢量场作Stokes 变换(分解)：
0,t),r ( F =Ψ??Ψ×?+Φ?=①
*对①式两边分布求散或求旋：
Ψ
??=Ψ??Ψ???=Ψ×?×?=×?Φ?=??2
2
2
)(F ;F ②
它们都是泊松方程(非奇次的拉普拉斯方程)，有定解
∫∫
∞
∞
×?=
Ψ???=dV'
)
r' -r (π 4 t)
, r' (F ') t ,r (;dV')
r' -r (π 4 t), r' (F ' t),r (Φ③
*求③式的积分：
第二式也可类似导出。力势可由给定的力场表示：
??
?
?
??
?×?=Ψ???=Φ∫∫∞∞dV'r t), r' (F 4π1 t),r (dV'r t)
, r' (F 4π1 t),r (**
④
(3)几种基本的集中力系点源的弹性波辐射场
(均匀各向同性弹性全空间)
1)单个集中力引起的位移场(基本解)*运动方程：
F u μ)u ()μ2(λt
u
ρ22+×?×?????+=??⑤
*位移矢量场的Stokes 分解(用小写字符?和ψ表示)：
ψ;ψu =??×?+??=⑥
*运动方程两边求散或求旋：
???????=Ψ+?=??+=
+??=???ρμ
β,ρψβt
ψρ2μλα,ρΦαt
22222
22222⑦
*这组非齐次二阶偏微分方程有定式解：
冲量法
推迟势解
??
?
?
?
????Ψ=Φ=?∫
∫V
**
2V
**
2
dV'r
)
βr - t ,r'(βρ4π1 t),r (ψdV'r )
αr
- t , r' (αρ4π1 t),r (⑧
即得到了用力势函数表示的位移势的形式解。
*特例：当原点作用一个单个集中力时的辐射场，即将
代入④式，得：
⑨再将⑨代入⑧，即得：
即得到单个集中力作用于原点时，位移场的势函数解。
*按观察点P(r)为球心，r*为半径，
dr*为层厚的同心球层划分积分全
空间，求前式中积分部分。
∫
∫
∫
∫∫
??=??=??=
∞
∞
∞
π02
*0**
*S'0*
*
*
*
*
)d θθsin r 2π(r'1)α
r -(t g r dr dS'r'
1
)αr -(t g r dr )dV'r'1(')α
r -(t g r 1I 且令：dS’=(2πr *sin θ)(r *d θ)
=2πr *2sin θd θ
变元：余弦定理(r ，r *是常数)：
代入前式，得：
因此，
⑩
⑩代入⑥，作Stokes反变换，得到均匀各向同性弹性全空间中，原点上作用集中力引起的位移响应(辐射场)：
经整理，可写成
其中|r|为原点(即力点)到观测点P(r)的距离。
如果力点不在原点，而在Q(r')
点，则
经整理，可得：
(?)
可见：
*集中力在无限弹性体中引起三种扰动；
*在远场主要是P波和S波，Laplace波很快衰减了；
*P波的振幅与集中力在R方向上的分量有关，因此具有辐射强度的方位分布；
*S波的偏振面与R、g共面，S波的振幅随R方向变化；
*Laplace波分布在P波波前与S波波前之间。衰减快。
特别地，当g(t)沿球坐标极轴方向，作用于原点(0, 0, 0)且是时间上集中瞬间的脉冲力，即：
可见：
P波在θ＝0时(力的方向)最强；在θ＝π/2时为零。因此，过(0, 0, 0)点，θ＝π/2的平面是个节平面；节平面的前侧(i(3)正侧)为离源运动；节平面的后侧(i(3)负侧)为向源运动。
S波在θ＝0和π时为零；在θ＝π/2时最强；偏振面为i(3)与i(θ)决
定的平面；点点的运动方向均为-i(θ)。
集中力只是理论探讨，实际地震不可能在介质内出现这类单力。但是，它是“基本解”。
2)集中力偶在均匀各向同性弹性体中激发的弹性波
由上一节已知F +和F -的辐射场，现在把两者迭加，只考虑远场位移，略去Laplace 波，因此：u(r, t)≈(u p+＋u p -)＋(u s+＋u s -)
* *
激光原理及应用[陈家璧主编] 一、填空题（20分，每空1分） 1、爱因斯坦提出的辐射场与物质原子相互作用主要有三个过程，分别是（自发辐射）、（受激吸收）、（受激辐射）。 2、光腔的损耗主要有（几何偏折损耗）、（衍射损耗）、（腔镜反射不完全引起的损耗）和材料中的非激活吸收、散射、插入物损耗。 3、激光中谐振腔的作用是（模式选择）和（提供轴向光波模的反馈）。 4、激光腔的衍射作用是形成自再现模的重要原因，衍射损耗与菲涅耳数有关，菲涅耳数的近似表达式为（错误！未找到引用源。），其值越大，则衍射损耗（愈小）。 5、光束衍射倍率因子文字表达式为（错误！未找到引用源。）。 6、谱线加宽中的非均匀加宽包括（多普勒加宽），（晶格缺陷加宽）两种加宽。 7、CO2激光器中，含有氮气和氦气，氮气的作用是（提高激光上能级的激励效率），氦气的作用是（有助于激光下能级的抽空）。 8、有源腔中，由于增益介质的色散，使纵横频率比无源腔频率纵模频率更靠近中心频率，这种现象叫做（频率牵引）。 9、激光的线宽极限是由于（自发辐射）的存在而产生的，因而无法消除。 10、锁模技术是为了得到更窄的脉冲，脉冲宽度可达（错误！未找到引用源。）S，通常有（主动锁模）、（被动锁模）两种锁模方式。 二、简答题（四题共20分，每题5分） 1、什么是自再现？什么是自再现模？ 开腔镜面上的经一次往返能再现的稳态场分布称为开腔的自在现摸 2、高斯光束的聚焦和准直，是实际应用中经常使用的技术手段，在聚焦透镜焦距F一定的条件下，画出像方束腰半径随物距变化图，并根据图示简单说明。 3、烧孔是激光原理中的一个重要概念，请说明什么是空间烧孔？什么是反转粒子束烧孔？ 4、固体激光器种类繁多，请简单介绍2种常见的激光器（激励方式、工作物质、能级特点、可输出光波波长、实际输出光波长）。 三、推导、证明题（四题共40分，每题10分）
可拓学简介 “可拓学”是以蔡文教授为首的我国学者们创立的新科学。1983年以蔡文发表首篇论文“可拓集合和不相容问题”标志着可拓学的创立。可拓学用形式化的模型，研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法，并用于处理矛盾问题，解决矛盾，“不行变行”、“不是变是”、“不知变可知”、“矛盾变不矛盾”。听起来是一门非常神奇的学科啊！一、矛盾问题 矛盾问题，是指人们要达到的目标在现有条件下无法实现的问题。例如，要称一头大象，却只有能称20kg的小称；《三国演义》中的诸葛亮要对付司马懿的10万精兵，却只有5000老弱残兵。有时候，在同一条件下，要实现两个对立的目标，例如，香港的汽车靠左行驶，大陆的汽车靠右行驶，在遵守双方交通规则的条件下，要想把它们联结成一个大系统，又不会撞车，该怎么办？诸如此类的矛盾非常多，那么这些矛盾有没有规律可循？能不能建立一套理论与方法，去探讨它们，这就是可拓学的出发点。 二、可拓论 可拓论包括基元理论、可拓集合理论和可拓逻辑。 1、基元理论
基元理论提出了描述事物基本元的“物元”、“事元”和“关系元”，讨论了基元的可拓性和可拓变换规律，研究了定性与定量相结合的可拓模型。提供了描述事物变化与矛盾转化的形式化语言。 （1）物元 定义：把物 N ，特征 c 及关于 c 的量值 v 构成的有序三元组 R=（N，c，v）作为描述物的基本单元，称为一维物元，N，c，v三者称为物元R的三要素，其中c和v构成的二元组M=（c，v）称为物N的特征元。 例如：曹冲称象问题中，R1=（大象A，重量，xkg），R2=（小称B，称量，100kg）。如何用小称B来称大象的重量呢？可以将物元R1经过物元可拓变换转化为R3=（石块，重量，ykg），那么用一个称量仅有100kg的称来称大象的重量的矛盾问题就解决了。当然这只是一个极简单的例子。 一个事物有许多特征，所以要完整准确描述事物就有了“n维物元”的概念。这里就不细介绍了。 （2）事元 物与物之间的相互作用称为事，事以事元来描述。 定义：把动词d、动词的特征b及d关于b所取得的量值u构成的有序三元组I=（d，b，u）作为描述事的基本元，称为一维事元。与物元类似，称（b，u）为事元I的特征元。
习题I 1、He-Ne 激光器m μλ63.0≈，其谱线半宽度m μλ12 10-≈?，问λλ/?为多少？要使其相干长度达到1000m ，它的单色性λλ/?应是多少？ 解：63.01012 -=?λλ λλδτ?= ==2 1v c c L c 相干 = = ?相干 L λ λ λ 2、He-Ne 激光器腔长L=250mm ，两个反射镜的反射率约为98%，其折射率η=1，已知Ne 原子m μλ6328.0=处谱线的MHz F 1500=?ν，问腔内有多少个纵模振荡？光在腔内往返一次其光子寿命约为多少？光谱线的自然加宽ν?约为多少？ 解：MHz Hz L c v q 60010625 210328 10=?=??==?η
5 .2=??q F v v s c R L c 8 10 1017.410 3)98.01(25)1(-?=??-=-=τ MHz Hz L c R v c c 24104.2)1(21 7=?=-≈=πτδ 3、设平行平面腔的长度L=1m ，一端为全反镜，另一端反射镜的反射率90.0=γ，求在1500MHz 频率范围内所包含的纵模数目和每个纵模的频带宽度？ 解：MHz Hz nL c v q 150105.1100 210328 10=?=??==? 10 150 1500==??q v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 4、已知CO 2激光器的波长m μλ60.10=处 光谱线宽度MHz F 150=?ν，问腔长L 为多少时，腔内为单纵模振荡（其中折射率η=1）。
解：L c v v F q η2=?=?， F v c L ?=2 5、Nd 3 —YAG 激光器的m μ06.1波长处光 谱线宽度MHz F 5 1095.1?=?ν，当腔长为10cm 时，腔中有多少个纵模？每个纵模的频带宽度为多少？ 解：MHz L c v q 3 10105.110 21032?=??==?η 130 =??q F v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 6、某激光器波长m μλ7.0=，其高斯光束束腰光斑半径mm 5.00=ω。 ①求距束腰10cm 、20cm 、100cm 时， 光斑半径)(z ω和波阵面曲率半径)(z R 各为多少？ ②根据题意，画出高斯光束参数分布图。
思考练习题1 1.答：粒子数分别为：188346 341105138.210 31063.6105.01063.61?=????=? ?==---λ ν c h q n 239342100277.510 31063.61?=???== -νh q n 2． 答：（1）(//m n E E m m kT n n n g e n g --=） 则有：1]300 1038.11031063.6exp[23 93412≈?????-==---kT h e n n ν （2）K T T e n n kT h 3 6 23834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν 3． 答：（1）1923 18 1221121011.3]2700 1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT h ν 且202110=+n n 可求出312≈n （2）功率＝W 918810084.51064.13110--?=??? 4.答：（1） 3 1734 3 6333/10857.310 63.68)106.0(2000188m s J h h c q q ??=????=?=---ννννρρπρπλρνπ＝自激 （2）9434 36333106.71051063.68)106328.0(88?=?????==---πρπλρνπννh h c q q ＝自激 5． 答：（1）最大能量 J c h d r h N W 3.210 6943.01031063.61010208.0004.06 83461822=??????????=? ???=?=--πλ ρπν 脉冲平均功率＝瓦8 9 61030.210 10103.2?=??=--t W （2）瓦自 自自145113.211200 2021=?? ? ??-?==? ? ? ??-==?-e h N P e n dt e n N t A τνττ
《激光原理及应用》习题参考答案 思考练习题1 1.解答：设每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数为n 。 单个光子的能量：λνε/hc h == 连续功率：εn p = 则，ε/p n = a. 对发射m μλ5000 .0=的光： ) (10514.2100.31063.6105000.01188346 个?=?????= =--hc p n λ b. 对发射MHz 3000＝ν的光 )(10028.51030001063.6123634个?=???= = -νh p n 2.解答：νh E E =-12……………………………………………………………………..(a) T E E e n n κ121 2--=……………………………………………………………………….(b) λν/c =…………………………………………………………………………….(c) （1）由（a ），（b ）式可得： 11 2==-T h e n n κν （2）由（a ），（b ）,(c)式可得： )(1026.6ln 31 2 K n n hc T ?=- =κλ 3.解答： （1） 由玻耳兹曼定律可得 T E E e g n g n κ121 12 2//--=， 且214g g =，20 2110=+n n 代入上式可得： ≈2n 30（个）
（2）)(10028.5)(1091228W E E n p -?=-= 4.解答： (1) 由教材（1-43）式可得 31733 634 3/10860.3/) 106000.0(1063.68200018q m s J m s J h q ??=??????=?=---πλπρν自激 （2）9 34 4363107.59210 63.68100.5)106328.0(8q ?=?????==---ππρλνh q 自激 5.解答：（1）红宝石半径cm r 4.0=，长cm L 8=，铬离子浓度318102-?=cm ρ，发射波 长m 6 106943.0-?=λ，巨脉冲宽度ns T 10=?则输出最大能量 )(304.2)(106943.0100.31063.684.0102)(6 8 342 182 J J hc L r E =?????????==--πλπρ 脉冲的平均功率： )(10304.2)(10 10304 .2/89 W W T E p ?=?=?=- （2）自发辐射功率 )(10304.2)(10106943.0)84.0102(100.31063.6) (22 621883422 W W L r hc hcN Q ?=??????????== ---πλτ πρλτ ＝ 自 6.解答：由λν/c =，λλνd c d 2 =及λρνρλd d v =可得 1 1 85 -== kT hc e hc d d λνλλ πλνρρ 7.解答： 由 0) (=ννρd d 可得： 31 =-kT h kT h m m m e e kT h υυυ； 令 x kT h m =υ，则)1(3-=x x e xe ；解得：82.2=x 因此：11 82.2--=kh T m ν 同样可求得： 96.4=kT hc m λ 故c m m 568.0=λν
思考练习题1 1． 试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒 从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？ 答：粒子数分别为：18 8 346341105138.21031063.6105.01063.61?=????=? ?==---λ ν c h q n 23 9342100277.510 31063.61?=???==-νh q n 2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？ 答：（1）(//m n E E m m kT n n n g e n g --=） 则有：1]300 1038.11031063.6exp[23 93412≈?????-==---kT h e n n ν （2）K T T e n n kT h 3 6 23834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν 3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－ 18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？ 答：（1）1923 181221121011.3]2700 1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT h ν 且20 2110=+n n 可求出312≈n （2）功率＝W 918 8 10084.51064.13110--?=??? 4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比 q q 激自1 = 2000 ，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ??=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求 q q 激 自 为若干？ 答：（1）
?可拓学原理与应用 主讲：陈云山 ?第一章新学科——可拓学 ?可拓学是干什么的？ ?可拓学的理论、方法与应用 ?从山寨手机到创意的革命 ?创意革命的未来和可拓学的归宿 ?可拓学是干什么的 ?可拓学研究的对象是矛盾问题，探讨按照一定的程序生成开拓创新和解决矛盾问题的创意 ?可拓学认为，任何事物都是可以拓展的，通过各种变换的方法，能够找到解决矛盾问题的创意 ?测验你的开拓商 ?下面10道题可测验你的可拓商（解决问题的能力）：你如果只能找到2道题的较优解，可拓商较低;你如果能找到4道题的较优解，可拓商一般; 你如果能找到6道题的较优解，可拓商较高;你如果能找到8道以上题的较优解，可拓商很高。 ?测验你的可拓商 ?问题1由于有紧急公务，你要当天从上海赶回广州，但买不到当日上海至广州的机票，怎么办？ ?问题2 张丽是一名教师，她的女儿出国留学，需要人民币40万元。家里只有10万元存款和一套居住的房子，无其他财产。有什么办法能使张丽既有自己的房子住，又有钱供女儿留学？ ?测验你的可拓商 ?问题3叙拉古国王要求阿基米德在不损坏皇冠的条件下测出纯金皇冠是否被掺了假。阿基米德的主意是用量筒测量金皇冠和等重的纯金块排开的水的体积是否相同。这个主意为什么是错的呢？ ?问题4 你到河边洗脚时，一只鞋被湍急的河水冲走了。河水又急又混浊，鞋潜到水里就是看不见。你能把鞋找回来吗？ ?测验你的可拓商 ?问题5香港的汽车靠左行驶，内地的汽车靠右行驶，要连成一个系统，怎样才能使它们不撞车？ ?问题6 安排一个车间的布局时，只剩下1米的位置，却还有一个80厘米
长的变速箱和40厘米长的电机要摆放。怎么办？ ?问题7 用六根牙签，你能摆成四个正三角形吗？ ?测验你的可拓商 ?问题8在冰天雪地中行军，找不到火种生火做饭，怎么办？你能自己做火种吗？ ?问题9 大批的猴子骚扰香山寺，赶也赶不走，和尚不堪其扰，但又不能杀生，你有什么办法吗？ ?问题10 人造卫星上用一台发射机怎样发射多种不同领域的数据呢？ ?问题与创新 ?问题=目标﹡条件 ?矛盾问题有三类：不相容问题、对立问题和客观矛盾问题 ?可拓学的逻辑细胞是：描述天下万物的物元，描述天下万事的事元，描述关系的关系元，合称为基元 ?基元 ?物元=（物，特征，量值） ?事元=（动作，特征，量值） ?关系元：由关系词、特征和该关系词关于该特征的量值所组成。 ?基元：物元、事元和关系元合称为基元。它把事、物或关系的质和量有机地结合起来。 ?基元的基本性质—可拓展性和共轭性是创新的基础。一切创意都可以用基元的变换和它们的运算式来表示。 ?复杂的物、事和关系可以用物元、事元和关系元的复合形式来表示，叫做复合元。 ?可拓学的理论、方法与应用 ?可拓论：可拓集理论、基元理论和可拓逻辑 ?可拓方法 ?化不相容问题为相容问题的创意生成方法 ?处理对立问题的三种方法和转换桥 ?从整体出发，考虑处理复杂问题的关键策略 ?可拓工程 ?研制各个领域中能出点子、想办法的智能系统 ?在设计中的应用研究 ?在管理和决策上的应用研究
激光原理及应用 考试时间:第 18 周星期五 ( 2007年1 月 5日) 一单项选择（30分） 1．自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为（B ） 2．爱因斯坦系数A21和B21之间的关系为（C ） 3．自然增宽谱线为（ C ） （A）高斯线型（B）抛物线型（C）洛仑兹线型（D）双曲线型4．对称共焦腔在稳定图上的坐标为（B ） （A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1） 5．阈值条件是形成激光的（ C ） （A）充分条件（B）必要条件（C）充分必要条件（D）不确定6．谐振腔的纵模间隔为（B ） 7．对称共焦腔基模的远场发散角为（C ） 8．谐振腔的品质因数Q衡量腔的（C ） （A）质量优劣（B）稳定性（C）储存信号的能力（D）抗干扰性9．锁模激光器通常可获得（ A ）量级短脉冲 10．YAG激光器是典型的（ C ）系统 （A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级 二填空（20分） 1.任何一个共焦腔与等价， 而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。(4分)
2 .光子简并度指光子处于、 、、。（4分） 3．激光器的基本结构包括三部分，即、 和。（3分） 4．影响腔内电磁场能量分布的因素有、 、。（3分） 5．有一个谐振腔，腔长L=1m，在1500MHｚ的范围内所包含的纵模个数为个。（2分） 6．目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是、、 和。（4分） 三、计算题（42分） 1．（8分）求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。已知＝6328?，1/f( ) ＝109Hz，＝1，设总损耗率为，相当于每一反射镜的等效反射率R＝l－L ＝98.33％，＝10—7s，腔长L＝0.1m。 2．（12分）稳定双凹球面腔腔长L＝1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R 1＝1.5m,R ＝3m求它的等价共焦腔腔长，并画出它的位置。 2 3．（12分）从镜面上的光斑大小来分析，当它超过镜子的线度时，这样的横模就不可能存在。试估算在L＝30cm, 2a=0.2cm 的He-Ne激光方形镜共焦腔中所可能出现的最高阶横模的阶次是多大？ 4．4．（10分）某高斯光束的腰斑半径光波长。求与腰斑相距z=30cm处的光斑及等相位面曲率半径。 四、论述题（8分） 1．（8分）试画图并文字叙述模式竞争过程
基于AHP和可拓学理论的尾矿库安全评价 黄志平，苗作华 (XX科技大学资源与环境工程学院，XX XX 430081) 摘要 以尾矿库安全事故频发为源头，首先运用层次分析法，选取安全评价指标并建立指标体系，将各层指标要素进行两两比较获取判断矩阵，通过一致性检验后得到总排序权重；然后运用物元理论，对所选指标根据实际情况以及参考文献划分等级标准，并对其进行无量纲标准化，同时选取合适的关联度计算公式；最后将实地获取的指标值进行无量纲标准化后，运用可拓学公式计算其单因素关联度和综合关联度，获得最终的安全等级。通过层次分析法获取更符合实际的权重使物元理论更加可靠，并充分利用可拓学中的精确特性对该尾矿库进行安全评价，为管理者提供一个科学有效的参考依据。 关键词尾矿库层次分析法可拓学权重安全等级 The Safety Evaluation of Tailings Based on AHP And Extenics Theory HUANG Zhi-Ping,MIAO Zuo-Hua (School of Resources and Environmental Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Hubei,Wuhan,430081,China) Abstract It’s for the source of frequent accidents in tailing. Firstly, it uses the Analytic Hierarchy Process method to select security evaluation indexes and build the index system. Then, making a pairwise parison on the indexes of the layer to get the judgment matrix. It will obtain the weighs of the total sort when the matrix passes the consistency check. Secondly, making use of the Matter Element Theory to divided grading standards according to the actual situation and references. Then, making dimensionless standardization on it and choosing the right formulas of correlation at the same time. Finally, dimensionless normalize the the index value obtained in the field. After that, calculating its single factor correlation and prehensive correlation degree by using extenics to get the ultimate level of security. It gets the more realistic weighs through the Analytic Hierarchy Process to make the Matter Element Theory more reliable and makes full use of precise characteristics among the Extenics Theory to make safety evaluation on the tailing. it gets the security level of the tailing and provides a scientific and effective reference for the managers. Keywords Tailing, Analytic Hierarchy Process(AHP), Extenics Theory, Weighs, Security Level. 尾矿库，在采矿工程中也叫尾矿场或尾矿池，在矿山生产中具有十分重大的作用，是其附属中最为重要的设施之一。尾矿库的功能大致相同，是把金属或非金属矿山在其生产过程中产生的不可避免的尾矿或者其他废渣堆放起来的场所。近年来，随着金属非金属矿山的大量开采，导致尾矿库的数量也越来越多。据统计，我国现有大大小小的尾矿库达13000余座，其中80%都处于生产运行状态[1]。然而，尾矿库大多距离矿区交通和居民生活区比较近，一旦其发生溃坝或者其他灾害事故，将会对采矿生产工艺、矿产企业经济以及人民生命财产造
可拓学的原理与应用 主讲：陈云山 第一章新学科——可拓学 ?可拓学是干什么的？ ?可拓学的理论、方法与应用 ?从山寨手机到创意的革命 ?创意革命的未来和可拓学的归宿 可拓学是干什么的 ?可拓学研究的对象是矛盾问题，探讨按照一定的程序生成开拓创新和解决矛盾问题的创意 ?可拓学认为，任何事物都是可以拓展的，通过各种变换的方法，能够找到解决矛盾问题的创意 问题与创新 ?问题=目标﹡条件 ?矛盾问题有三类：不相容问题、对立问题和客观矛盾问题 ?可拓学的逻辑细胞是：描述天下万物的物元，描述天下万事的事元，描述关系的关系元，合称为基元
基元 ?物元=（物，特征，量值） ?事元=（动作，特征，量值） ?关系元：由关系词、特征和该关系词关于该特征的量值所组成。 ?基元：物元、事元和关系元合称为基元。它把事、物或关系的质和量有机地结合起来。 ?基元的基本性质—可拓展性和共轭性是创新的基础。一切创意都可以用基元的变换和它们的运算式来表示。 ?复杂的物、事和关系可以用物元、事元和关系元的复合形式来表示，叫做复合元。 可拓学的理论、方法与应用 ?可拓论：可拓集理论、基元理论和可拓逻辑 ?可拓方法 ?化不相容问题为相容问题的创意生成方法 ?处理对立问题的三种方法和转换桥 ?从整体出发，考虑处理复杂问题的关键策略 ?可拓工程 ?研制各个领域中能出点子、想办法的智能系统 ?在设计中的应用研究
?在管理和决策上的应用研究 ?检测和控制等领域的应用研究 ?…… 可拓学是一门什么学科 可拓学是一门哲学、数学和工程学交叉的学科，一门以解决矛盾问题为目标的新的横断学科。有矛盾问题存在的地方，就有可拓学的用武之地。它在各门学科和工程技术领域中应用的成效，不在于发现新的实验事实，而在于提供一种新的思想和方法。 从山寨手机到创意的革命 ?经济领域的山寨革命好蓝海战略 ?网络经济和网络战争 ?非军事战争和军事战争 ?超限战好处理不相容问题 ?政治智慧和处理对立问题 ?不对称创新与创意的革命 创意革命的未来和可拓学的归宿 ?可拓策略生成引擎和可拓策略生成网站
1、光与物质相互作用的三个基本过程：自发辐射、受激辐射、受激吸收。 2、激光器的损耗指的是在激光谐振腔内的光损耗，这种损耗可以分为两类：内部损耗、镜面损耗。 3、形成激光的条件：实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。 4、激光的四个基本特性：高亮度、方向性、单色性和相干性。 5、激光调制方法：内调制是指在激光生成的振荡过程中加载调制信号，通过改变激光的输 出特性而实现的调制。 外调制则是在激光形成以后，再用调制信号对激光进行调制，它并不改 变激光器的参数，而是改变已经输出的激光束的参数。 就调制方法来讲，也有振幅调制、强度调制、频率调制、相位调制以及脉冲调制等形式。 6、三种谱线增宽形式：自然增宽、碰撞增宽、多普勒增宽。 7、单纵模激光器的选频方法：短腔法、法布里—珀罗标准具法、三反射镜法。 8、激光器的基本结构：激光工作物质：能够实现粒子数反转，产生受激光放大。激励能源：能将低能级的粒子不断抽运到高能级，补充受激辐射减少高能级上的粒子数。光学谐振腔：提高光能密度，保证受激辐射大于受激吸收。 9、高斯光束的基膜腰斑半径（腰粗）公式：W 0= 2 1 W s = 2 1 π λL 简答题： 1、用速率方程组证明二能级系统不可能实现粒子数反转分布。
2、简述光频电磁场与物质的三种相互作用过程，并指出其影响因素。（画图说明） 答:光与物质相互作用的本质是光与物质中的电子发生相互作用，使得电子在不同的能级之间跃迁。包括三种基本过程：自发发射、受激辐射以及受激吸收。 .自发发射——在无外电磁场作用时,粒子自发地从E2跃迁到E1,发射光子hv。(a)特点:各粒子自发、独立地发射的光子。各光子的方向、偏振、初相等状态是无规的, 独立的，粒子体系为非相干光源。受激辐射:——原处于高能级E2的粒子, 受到能量恰为hv=E2-E1的光子的激励, 发射出与入射光子相同的一个光子而跃迁到低能级E1 。特点:①受激发射只能在频率满足hv=E2-E1的光子的激励下发生;②不同粒子发射的光子与入射光子的频率、位相、偏振等状态相同; 这样,光场中相同光子数目增加,光强增大,即入射光被放大——光放大过程。受激吸收:——原处于低能级E1的粒子,受到能量恰为hv=E2-E1的光子照射而吸收该光子的能量,跃迁到高能级E2。 3、 3、简述激光器的基本结构以及产生激光的基本条件：①有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构。②有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产生粒子数反转③有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择被放大的受激辐射光频率以提
考试序号___ 46 _ 《可拓管理》课程论文 论文题目：基于可拓方法的三星集团成功轨 迹案例分析 2011年12月15日
基于可拓方法的三星集团成功轨迹案例分析 摘要：如果说三星撑起了韩国国民经济的半边天，我想这话应该不会惹来过多的反对声音。然后，正如大多数的成功一样，三星集团的崛起也并非一蹴而就的。在其成功轨迹中的很多关键细节，处处透漏着可拓学的智慧思维。可拓学是一门研究事物开拓创新规律、从创新性角度探寻解决矛盾问题策略的科学，这为三星集团的很多措施提供了理论的支撑。借鉴可拓学知识，文章尝试从可拓学视角，运用相关经典理论来浅谈三星集团的成功轨迹。 关键词：三星;崛起;建议;可拓学; The Research of the success in Samsung Group Based on the Theory of Extenics Abstract: Samsung is quite essential to South Korea's economy.I think these words should not attracted much opposition. Then, as the most successful companies, the rise of Samsung Group is not achieved overnight. In its successful trajectory of many key details, always reveal the wisdom of Extenics. Extenics is a pioneering and innovative thinking about the law, from the point of view to explore innovative strategies to solve contradictions of science, which many measures for the Samsung Group provides a theoretical support. Drawing on knowledge of extension, the article attempts to learn from the extension perspective, the use of the relevant classical theory to track the success of On the Samsung Group. Keywords:SAMSUMG ; rise;suggestion；Extenics； 1.引言 可拓学是一门研究事物开拓创新规律、从创新性角度探寻解决矛盾问题策略的科学，经过近30年的发展，形成了可拓论、可拓方法和可拓工程等3个分支。 三星集团撑起半个韩国。这不得不说是令世界震惊的一件事。作为一个家族企业，其管理营销等方面都渗透出过人的智慧。这些智慧是不是就真是天才们脑袋中的一瞬灵光呢？三星是不是从开始到现在都是风调雨顺的呢？三星足够强大，是不是就该停步不向前了呢？带
激光原理及应用 考试时间:第18周星期五(2007年1月5日) 一单项选择（30分） 1．自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为（B） 2．爱因斯坦系数A21和B21之间的关系为（C） 3．自然增宽谱线为（C） （A）高斯线型（B）抛物线型（C）洛仑兹线型（D）双曲线型 4．对称共焦腔在稳定图上的坐标为（B） （A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1） 5．阈值条件是形成激光的（C） （A）充分条件（B）必要条件（C）充分必要条件（D）不确定 6．谐振腔的纵模间隔为（B） 7．对称共焦腔基模的远场发散角为（C） 8．谐振腔的品质因数Q衡量腔的（C） （A）质量优劣（B）稳定性（C）储存信号的能力（D）抗干扰性 9．锁模激光器通常可获得（A）量级短脉冲 10．YAG激光器是典型的（C）系统 （A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级 二填空（20分） 1.任何一个共焦腔与等价，
而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。(4分) 2.光子简并度指光子处于、 、、。（4分） 3．激光器的基本结构包括三部分，即、 和。（3分） 4．影响腔内电磁场能量分布的因素有、 、。（3分） 5．有一个谐振腔，腔长L=1m，在1500MHｚ的范围内所包含的纵模个数为 个。（2分） 6．目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是、、和。（4分） 三、计算题（42分） 1．（8分）求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。已知＝6328?，1/f(ν) ＝109Hz，＝1，设总损耗率为，相当于每一反射镜的等效反射率R＝l－L ＝98.33％，＝10—7s，腔长L＝0.1m。 2．（12分）稳定双凹球面腔腔长L＝1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R 1＝3m求它的等价共焦腔腔长，并画出它的位置。 ＝1.5m,R 2 3．（12分）从镜面上的光斑大小来分析，当它超过镜子的线度时，这样的横模就不可能存在。试估算在L＝30cm,2a=0.2cm的He-Ne激光方形镜共焦腔中所可能出现的最高阶横模的阶次是多大？ 4．4．（10分）某高斯光束的腰斑半径光波长。求与腰斑相距z=30cm处的光斑及等相位面曲率半径。 四、论述题（8分） 1．（8分）试画图并文字叙述模式竞争过程
激光原理及应用 第1章 辐射理论概要与激光产生的条件 1.光波：光波是一种电磁波，即变化的电场和变化的磁场相互激发，形成变化的电磁场在空间的传播。光波既是电矢量→E 的振动和传播，同时又是磁矢量→B 的振动和传播。在均匀介质中，电矢量→ E 的振动方向与磁矢量→B 的振动方向互相垂直，且→E 、→B 均垂直于光的传播方向→k 。（填空） 2.玻尔兹曼分布：e g n g n kT n n m m E E n m )(--=（计算） 3.光和物质的作用：原子、分子或离子辐射光和吸收光的过程是与原子的能级之间的跃迁联系在一起的。物质（原子、分子等）的相互作用有三种不同的过程，即自发辐射、受激辐射及受激吸收。对一个包含大量原子的系统，这三种过程总是同时存在并紧密联系的。在不同情况下，各个过程所占比例不同，普通光源中自发辐射起主要作用，激光器工作过程中受激辐射起主要作用。（填空） 自发辐射：自发辐射的平均寿命A 211=τ（A 21指单位时间内发生自 发辐射的粒子数密度，占处于E 2能级总粒子数密度的百分比） 4.自发辐射、受激吸收和受激吸收之间的关系 在光和大量原子系统的相互作用中，自发辐射、受激辐射和受激吸收三种过程是同时发生的，他们之间密切相关。在单色能量密度为ρV 的光照射下，dt 时间内在光和原子相互作用达到动平衡的条件下有下述关系：dt dt dt v v n B n B n A ρρ112221221=+ （自发辐射光子数） （受激辐射光子数） （受激吸收光子数）
即单位体积中，在dt 时间内，由高能级E2通过自发辐射和受激辐射而跃迁到低能级E1的原子数应等于低能级E1吸收光子而跃迁到高能级E2的原子数。（简答） 5.光谱线增宽：光谱的线型和宽度与光的时间相干性直接相关，对许多激光器的输出特性（如激光的增益、模式、功率等）都有影响，所以光谱线的线型和宽度在激光的实际应用中是很重要的问题。（填空） 光谱线增宽的分类：自然增宽、碰撞增宽、多普勒增宽 自然增宽：自然增宽的线型函数的值降至其最大值的1/2时所对应的两个频率之差称作原子谱线的半值宽度，也叫作自然增宽。 碰撞增宽：是由于发光原子间的相互作用造成的。 多普勒增宽：是由于发光原子相对于观察者运动所引起的谱线增宽。当光源和接收器之间存在相对运动时，接收器接收到的光波频率不等于光源与接收器相对静止时的频率，叫光的多普勒效应。 6.按照谱线增宽的特点可分为均匀增宽和非均匀增宽两类。 7.要实现光的放大，第一需要一个激励能源，用于把介质的粒子不断地由低能级抽运到高能级上去；第二需要有合适的发光介质（或称激光工作物质），它能在外界激励能源的作用下形成g n g n 1 122 的粒子数密度反转分布状态。 8.要使受激辐射起主要作用而产生激光，必须具备三个条件： （1）有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或者离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； （2）有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能
激光传感器的工作原理 及其应用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
激光传感器由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。常见的是激光测距传感器，它通过记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。激光传感器的应用 利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。 激光测长 精密测量长度是精密机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一。现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的，其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源，它比以往最好的单色光源（氪-86灯）还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。 激光测距 它的原理与无线电雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速即得到往返距离。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点，这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的，因此激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距，而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和跟踪。 激光测振 它基于多普勒原理测量物体的振动速度。多普勒原理是指：若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动，那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决
《激光原理及技术》课程标准 适用专业：光电信息科学与工程专业 所属教研室（系）：光电信息教研室 课程名称：激光原理及技术（Principles and Techniques of Laser） 课程类型：专业核心课程 学时学分：32学时（学分） 一、课程概述 （一）课程性质 《激光原理及技术》是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程。本课程的目的在于介绍激光的基本理论知识和掌握激光器的使用技术。 通过《激光原理及技术》课程的教学，使学生了解和掌握激光器的基本结构、工作原理和基本操控技术，培养学生分析解决激光原理问题的能力。激光原理及应用的预修课程为高等数学、线性代数、数学物理方法和大学物理等基础课程，激光原理为后继课的学习和专业训练提供必要的准备，是高等学校光学工程类和光电信息类各专业学生的一门重要的必需专业课程。我校光电信息科学与工程专业的人才培养目标是要求本专业毕业生在光电信息科学与工程领域方向上具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能，并具有综合运用专业理论技术分析解决工程问题的基本能力。激光是本专业中应用最为基本、最普遍的工具之一，例如在光纤通信、光存储、激光切割、激光雷达等方面都起着至关重要的作用，为了培养出符合社会需求的应用型人才，就必须要学生掌握激光的基本知识和操作技能。特别强调物理概念的深入理解，为今后从事光电子方向和相关专业的教学和科研打下扎实的理论基础。该课程共分五章，包括激光的基本原理，开放式光腔和高斯光束，激光介质的增益线形和增益系数，激光器稳态振荡特性，激光器和技术。 本课程应先修《大学物理（电磁学、光学部分）》、《高等数学》、《线性代数》、《数学物理方法》等课程，同时它又是《半导体物理与器件》、《光电子技术》、《光电探测和信号处理》和《光电成像原理与技术》等课程的基础。 （二）基本原则 本课程主要围绕着提高学生知识、技能和思维等方面能力为目标，遵循“掌握原理”、“了解技术”的原则。“掌握原理”是指教学内容要符合物理学专业的培养目标的需要和满足物理学专业学生能力发展的需求。“了解技术”是指教学内容既要保持本课程在以后工作中的应用性和实践性，又要“重难点突出”，让学生了解激光器的广泛应用和使用中常用的技术。 （三）设计思路。 1.教学改革基本思路 本课程依据光电信息科学与工程专业人才培养的目标和规格，在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面突出以学生为主体、教师为主导的思想，以提高学生理性思维能力、逻辑推理能力和实际应用能力为主要目标，把知识与技能，
第五节 思维拓展方法论：可拓学 一、引言 二、可拓学的起源 三、可拓学的主要内容 四、可拓学的应用 五、可拓学对思维的作用
（爱课程：https://www.doczj.com/doc/245733055.html,)有很多创新课程， ?虽然是免费的课程，但是都讲得很好。 ?这些课程一般是比较适合理工科专业学习。 ?我们有很多同学是学经管、医学、师范等专业的， ?还有学语言文学等专业的，这是教学难题。 ?理工科的案例和术语可能学人文科学的同学就难懂。 创新思维课创造心理学 传统创新方法 TRIZ 理论
?经济管理类，医学类，人文类等专业， ?创新方法有很多，但不系统，非常分散，?常为具体的创新案例或诀窍。 ?若讲这些创新案例，就变成了相关专业的专业课了，理工科的学员就不一定感兴趣。 ?我们的办法是把教学的重点聚焦于思维的训练?选择有效的思想方法训练思维，来培养灵性，?我们的目标是，学过这门课以后，希望同学们能做到聪明与智慧兼具，让思维象条件反射一样自然发生
所以我们增加了大量的通用性思想与方法。这对思维灵性的培养有非常重要的作用 但有些是抽象的方法，直接应用困难。 有用或没用？能训练思维，培养灵性就是大用。 ?下面我们要介绍的可拓学能对中间抽象层次的思维有启发式的作用，是拓展思维的维度与方向的有效方法。 ?它不仅能应用于理工科的创新思维，在管理策划，市场营销等方面也获得了广泛的应用。
?本专题的教学，可拓学学会现任秘书长，?广东工业大学李兴森教授惠赠了他自己写的一本教材《可拓创新思维及训练》，?以及他教学过程中创作的重要课件。?在此表示衷心的感谢。
二、可拓学的起源 可拓学( extenics)的原创者： 广东工业大学的蔡文教授、 杨春燕、李兴森教授等也是重要的贡献者之一 当然还有许许多多其他的贡献者难以一一列举。 中国学者创立和发展起来的新学科 是人工智能学科的分支学科 蔡文教授原来是研究数学，作为原创者和主要奠基人，1976年就开始了可拓学的研究，比TRIZ理论稍晚一点点。我们只对其进行简单的介绍，可检索相关的专著自学。